Надежностно- ориентированная технология проектирования радиоэлектронных средств с использованием программного комплекса
р.
р.

Описание

Назначение: программный комплекс представляет собой визуальную среду обеспечения надежности радиоэлектронных средств (РЭС), предназначенную для автоматизации выполнения мероприятий «Программы обеспечения надежности» (ПОН) и управления надёжностью изделий на ранних этапах проектирования, изготовления, эксплуатации и утилизации.

Основные функции:
  • расчёт полной номенклатуры показателей безотказности восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий;
  • расчёт показателей сохраняемости изделий, в состав которых входят электрорадиоизделия (ЭРИ) отечественного и зарубежного производства;
  • расчёт надежности изделий на основе данных, приведённых в отечественных справочниках, в том числе изданных министерством обороны РФ «Надёжность ЭРИ», а также по данным справочников, содержащих зарубежные ЭРИ;
  • расчёт надёжности изделий, схема расчета надежности которых содержит различные виды соединения составных частей (резервирование, ветвление и др.) и способы контроля их работоспособности (непрерывный, периодический и др.);
  • расчёт эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ с учётом механических режимов работы (воздействий вибрации, ударов и др.).

Преимущества

  • повышенная достоверность результатов расчетов благодаря актуализации баз данных электронных компонентов и математических моделей эксплуатационной интенсивности отказов;
  • усовершенствованная наглядность (визуализация) полученных результатов расчета;
  • сниженный уровень риска допуска ошибок или сознательной подтасовки данных, приводящих к получению завышенных расчетных показателей надежности аппаратуры, по отношению к реальной ситуации;
  • улучшенная детальность анализа полученных данных благодаря использованию дополнительных инструментов;
  • сокращение затрат на обучение сотрудников работе с ПК в виду интуитивно-понятного интерфейса и наличия справочной информации для самостоятельного ознакомления с программным продуктом.

Референсы

  1. АО "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз – Антей".
  2. АО "НИИ Точных приборов".
  3. АО "Концерн "Океанприбор".
  4. ПАО "Радиофизика".
  5. АО "Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники".
  6. ФНПЦ АО "НПО "Марс".
  7. АО "Верхнеуфалейский завод "Уралэлемент".

Спецификация

ПК представляет собой сложное высокотехнологичное программное средство, разработанное на языке C++ и C#. ПК может быть полностью установлен на персональный компьютер проектировщика, возможным также представляется использование ПК путем установки его в локальную сеть предприятия.
Структура ПК «будет состоять из пяти самостоятельный модулей: 3 базовых и 2 дополнительных.

Базовый модуль I  предназначен для автоматизации расчетов показателей надёжности составных частей электронных средств (электронных модулей 1-го уровня) по характеристикам надежности электрорадиоизделий, на основе данных российских справочников «Надёжность ЭРИ», «Надёжность ЭРИ ИП», американского справочника MIL HDBK-217F (включая Notice 1, Notice 2), китайского справочника GJB 299/z. и справочника по компонентам компьютерной техники, рекомендованных в ГОСТ 27.301-95.
Особенностями модуля являются:
  • расчёт полной номенклатуры показателей безотказности составных частей (электронных модулей 1-го уровня);
  • расчёт показателей безотказности для режима ожидания (хранения) изделий, в состав которых входят ЭРИ отечественного и иностранного производства;
  • расчёт надежности изделий на основе данных, приведённых в отечественных справочниках, специализированном справочнике по компонентам компьютерной техники, американском справочнике MIL HDBK-217F (включая Notice 1, Notice 2) и китайском справочнике GJB 299/z; − расчёт надёжности изделий, имеющих различные виды общего резервирования (нагруженное, ненагруженное, скользящее и др.) и непрерывный контроль их работоспособности;
  • создание и ведение архива проектов и использование этих проектов (частично или полностью) для вновь создаваемых или модифицируемых изделий.

Базовый модуль II для расчета и оптимизации запасов в комплектах ЗИП предназначен для автоматизации расчетов показателей достаточности одноуровневых и двухуровневых систем ЗИП на основе методик, приведённых в ГОСТ РВ 20.57.304-98 «Комплексная система общих технических требований. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования к программам обеспечения и надёжности». Математические модели и методы расчета полностью соответствуют РД В 319.01.19-98 «Комплексная система общих технических требований. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Методики оценки и расчета запасов в комплектах ЗИП» и ГОСТ РВ 27.3.03- 2005«Надежность военной техники. Оценка и расчет запасов в комплектах ЗИП».
Модуль II позволяет значительно сократить время и трудоемкость расчетов запасов в комплектах ЗИП. Кроме того, она позволяет выполнять расчеты для одноуровневых и двухуровневых комплектов ЗИП, при следующих стратегиях пополнения:
  • периодическое;
  • периодическое с экстренными доставками;
  • непрерывное;
  • пополнение по уровню неснижаемых запасов.

Особенностями модуля являются:
  • простой и удобный интерфейс;
  • технология Wizard;
  • интегрирования с проектной базой данных ПК;
  • сохранение результатов расчета в виде ведомости в соответствии с нормами ЕСКД;
  • конвертирование результатов в форматы программ Microsoft Word и Microsoft Excel.

Базовый модуль III  для расчета надежности структурно-сложных электронных средств предназначен для автоматизации расчетов показателей безотказности невосстанавливаемых резервированных электронных средств («сложных» изделий) методом имитационного моделирования, рекомендованного в ГОСТ 27.1.03-2005. Модуль создан в обеспечение ГОСТ РВ 20.39.302-98 «Комплексная система общих технических требований. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования к программам обеспечения надежности» и РД В 319.01.05-94, ред. 2-2000 «Комплексная система контроля качества. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Принципы применения математического моделирования при проектировании».
Основными особенностями модуля являются:
  • доступность как специалистам в области надёжности, так и непосредственно инженерам-схемотехникам и конструкторам;
  • визуализация представления схемы расчёта надёжности изделий, результатов расчётов характеристик надёжности и их анализа;
  • объединение разработчиков аппаратуры по информационному признаку, интерактивный обмен данными при функционировании модуля в локальных или глобальных сетях;
  • защита информации пользователей от несанкционированного доступа.

Основные возможности модуля:
  • расчёт показателей безотказности изделий, имеющих различные виды раздельного резервирования (нагруженное, ненагруженное, скользящее и др.) и непрерывный контроль их работоспособности;
  • визуальное представление схемы расчета надежности упрощает навигацию по проекту в модуле III и позволяет наглядно отображать важную с точки зрения надежности информацию;
  • использование общепринятых условных графических изображений составных частей изделий, резервированных групп и т.д.;
  • возможность «клонирования» составных частей изделий (если одна и та же составная часть изделия входит в разные группы схемы расчета надежности, то она отображается в каждой из этих групп);
  • свертка групп (если размер изображения схемы расчета надежности превышает размеры экрана монитора, то схема расчета надежности может отображать соединение, например, только групп высшего уровня).

В модуле присутствует возможность использования ранее созданных проектов, что позволяет заметно сократить время, необходимое на ввод их параметров.

4. Дополнительный модуль IV для расчета надежности структурно-сложных реконфигурируемых электронных средств представляет собой компилятор для построения программной модели электронного средства на основе формальной модели в формате специализированного языка и предназначен для автоматизации выполнения мероприятий «Программы обеспечения надёжности при разработке» и управления надёжностью радиоэлектронных средств на ранних этапах проектирования.
Для построения формальной модели используется специализированный язык описания отказов электронных средств. В язык встроены модели законов распределения, модели компонентов, структурные элементы, моделирующие события и специализированные алгоритмы исполнения структурных элементов языка.
Модуль IV позволяет проводить расчёты показателей надёжности «структурно-сложных» (реконфигурируемых) ЭС. Модуль создан в обеспечение ГОСТ РВ 20.39.302-98, РДВ 319.01.05-2000, РДВ 319.01.16-98 и ОСТ 4Г0.012.242-84.
Ключевыми особенностями модуля являются:
  • использование метода имитационного моделирования (метода Монте-Карло) для расчётов показателей надёжности структурно-сложных (реконфигурируемых) РЭС, рекомендованного в ГОСТ 27.1.03-2005.
  • использование специализированного языка описания процессов отказов РЭС, который содержит типовые заготовки для описания моделей компонентов схем расчёта надёжности (СРН).
  • Основными возможностями модуля являются:
  • расчёт показателей безотказности реконфигурируемых РЭС (вероятности безотказной работы и среднего времени наработки до отказа);
  • расчёт комплексных показателей надежности реконфигурируемых РЭС (коэффициента готовности и коэффициента оперативной готовности);
  • расчёт показателей надёжности РЭС, имеющих различные алгоритмы реконфигурации и/или виды раздельного резервирования (нагруженное, ненагруженное, скользящее и др.).
  • расчёт показателей надёжности РЭС, структурные схемы надёжности которых представляют «неприводимые графы»;
  • автоматическое создание программной модели по тексту формальной модели РЭС;
  • автоматический анализ синтаксических ошибок в тексте формальной модели; - создание протокола работы (отчёта) модуля, содержащего результаты имитационных экспериментов в виде документа формата *.xls.

5. Дополнительный модуль V для расчета долговечности электронных средств создан в обеспечение ГОСТ РВ 20.39.302-98 и предоставляет возможность проводить расчёты показателей долговечности по ГОСТ 27.002-2015 типа «ресурс» и «срок службы», номенклатура которых определяется в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.303-98. Модуль представляет собой визуальную среду обеспечения долговечности радиоэлектронной аппаратуры и предназначен для автоматизации выполнения мероприятий «Программы обеспечения надёжности при разработке» и управления надёжностью радиоэлектронной аппаратуры на ранних этапах проектирования.

Основными особенностями модуля являются:
  • доступность как специалистам в области надёжности, так и непосредственно инженерам-схемотехникам и конструкторам;
  • визуализация представления исходных данных и результатов расчётов показателей долговечности РЭС, характеристик долговечности электрорадиоизделий, а также их анализа;
  • объединение разработчиков РЭС по информационному признаку, интерактивный обмен данными при функционировании модуля в локальных сетях;
  • защита информации пользователей от несанкционированного доступа.

Основные возможности модуля:
  • расчёт полной номенклатуры показателей долговечности РЭС в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.303-98, а именно:
−      назначенного ресурса до ремонта/списания
−      назначенного срока службы до ремонта/списания
−      гамма-процентного ресурса до ремонта/списания
−      гамма-процентного срока службы до ремонта/списания
−      среднего ресурса до ремонта/списания
−      среднего срока службы до ремонта/списания;
  • расчёт характеристик долговечности электрорадиоизделий на основе данных, приведённых в отечественном справочнике «Надёжность ЭРИ»;
  • расчёт показателей долговечности РЭС, работающей в циклическом режиме; - создание и ведение библиотеки проектов, и использование этих проектов (частично или полностью) для вновь создаваемых или модифицируемых РЭС.